使用单根电缆连接两个交换机会造成瓶颈吗?

使用单根电缆连接两个交换机会造成瓶颈吗?

我意识到对于某些人来说这可能是一个愚蠢的问题,但这是我一直想知道的事情。

假设我们有两个千兆交换机,并且网络上的所有设备也都是千兆的。

假设交换机A上连接的10台计算机需要向交换机B上的一台服务器(同时)传输大量数据,那么每个连接的最大传输速度是否受到两台交换机之间连接带宽的限制?

换句话说,每台计算机是否只能以 10 台尝试使用交换机之间“桥梁”的机器的 1Gb 速度进行传输?

如果是这样,是否有任何解决方法以便每个设备都可以在点对点之间使用其最大速度?

答案1

是的。使用单根电缆将多个以太网交换机“级联”在一起确实会造成瓶颈。但是,这些瓶颈是否真的导致性能不佳,只有通过监控这些链路上的流量才能确定。(您确实应该监控每个端口的流量统计信息。这也是为什么这是一个好主意的另一个原因。)

以太网交换机具有有限但通常非常大的内部带宽来执行其工作。这被称为交换结构带宽如今,即使是非常低端的千兆以太网交换机(例如,Dell PowerConnect 6248 具有 184 Gbps 交换结构),其流量也可能非常大。保持同一交换机上端口之间的流量流动通常意味着(对于现代 24 和 48 端口以太网交换机),交换机本身不会“阻止”以全线速在连接设备之间流动的帧。

不过,您总是需要比单个交换机所能提供的更多的端口。

当您使用交叉电缆级联(或者,有些人会说是“堆叠”)交换机时,您并没有将交换机之间的交换结构延伸到彼此。您当然是在连接交换机,流量也会流动,但仅限于连接交换机的端口提供的带宽。如果需要从一台交换机流向另一台交换机的流量超过单条连接电缆所能支持的流量,则帧将被丢弃。

堆叠连接器通常用于提供更高速的交换机到交换机互连。通过这种方式,您可以连接多个交换机,而交换机到交换机的带宽限制则要少得多。(再次以 Dell PowerConnect 6200 系列为例,它们的堆叠连接长度限制在 0.5 米以下,但运行速度为 40Gbps)。这仍然不会扩展交换结构,但与交换机之间的单个级联连接相比,它通常可以提供大大提高的性能。

有一些交换机(想到了英特尔 500 系列 10/100 交换机)实际上通过堆叠连接器扩展了交换机之间的交换结构,但我不知道现在有哪些交换机具有这样的功能。

其他发帖者提到的一个选项是使用链路聚合机制将多个端口“绑定”在一起。这会使用每个交换机上的更多端口,但可以增加交换机到交换机的带宽。请注意,不同的链路聚合协议使用不同的算法来“平衡”聚合组中链路之间的流量,并且您需要监视聚合组中各个接口上的流量计数器,以确保确实发生了平衡。(通常使用某种源/目标地址的哈希来实现“平衡”效果。这样做是为了让以太网帧以相同的顺序到达,因为单个源和目标之间的帧将始终通过相同的接口移动,并且还有一个额外的好处,即不需要排队或监视聚合组成员端口上的流量。)

所有这些关于端口到端口交换带宽的担忧都是使用基于机箱的交换机的一个理由。例如,Cisco Catalyst 6513 交换机中的所有线卡都共享相同的交换结构(尽管某些线卡本身可能具有独立的结构)。您可以将大量端口塞入该机箱,并获得比级联或堆叠的离散交换机配置更多的端口到端口带宽。

答案2

简短回答:是的,这可能是一个瓶颈

稍微好一点的答案:尝试端口中继以在交换机之间添加更多链接。

更个人化的回答:...你很可能不需要它。这取决于很多这取决于用户所做的工作类型;但很少有用户 100% 的时间都在推送数据。更可能的是,每个链接 95% 的时间都是空闲的,这意味着 10 个用户共享的链接大约有 50% 的时间是空闲的,而两个用户仅在 1.8% 的时间内主动共享它。

答案3

如果您使用其中一个 1Gb/s 端口来连接两个交换机,那么可用的总带宽将是 1Gb/10 + 一些开销。因此,您的总吞吐量将在 0.8 Gb/s 左右。

如果您的交换机支持,您可以使用堆叠模块。这通常可以在交换机背板速度几乎相同的情况下实现更高的吞吐率。

如果您的交换机支持,您也可以使用链路聚合

但是这里还有另一个问题,如果您的服务器连接在 1Gb 端口上,那么无论您使用其他方法堆叠交换机都无关紧要,因为您的服务器只能以 1Gb/s 的速度传输/接收数据。

最好的选择是使用交换机的堆叠模块,并将服务器置于 10Gb 链路上。这也假设您的服务器能够处理该量的数据。典型的服务器 RAID 设置只能在较长时间内支持约 700Mb/s 的持续吞吐量。

答案4

如果您正在使用托管交换机(您可以通过某种方式登录的交换机),那么您可以组合多个交换机端口来获得更多带宽。

许多现成的千兆交换机对同一交换机上的端口没有任何限制。也就是说,如果您有 10 个交换机端口,则所有端口都可以全速使用而不会出现任何问题。

如果您使用其中一个端口连接到另一台交换机,那么两台交换机之间的通信速度确实会变慢。但是,共用一台交换机的计算机的速度不会变慢,只有当流量穿过该单台交换机间电缆时,人们才会开始争夺带宽。

如果您发现这太过受限,则必须在两端使用托管交换机,并将交换机端口聚合在一起以获得 2、3、4 或您需要的任何速度。或者,购买非常高端的交换机并在交换机之间使用 10 千兆。将许多 1 千兆端口组合在一起可能会更便宜。

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